Thermoelement zu ADC - mit negativen und positiven Spannungen

Ich versuche, ein Thermoelement vom Typ K an den ADC-Kanal eines Mikrochip-Teils anzuschließen.

Ich interessiere mich für negative (bis -2 mV) und positive (bis + 4 mV) Spannungen, weiß aber nicht, wie ich sie in den ADC einspeisen soll, um die volle 12-Bit-Auflösung über diesen Eingangsspannungsbereich zu erhalten.

Mir ist klar, dass ich den Ausgang des Thermoelements verstärken muss, und ja, ich weiß alles über Vergleichsstellenkompensation usw. Ich brauche nur ein paar Ideen, wie ich das Signal von -2 mV bis + 4 mV an den ADC anschließen kann.

Vielen Dank im Voraus

Sie erkennen, dass Sie das Signal verstärken müssen, brauchen aber nur Ideen zu -2mV bis +4mV? Wenn Sie es verstärken, warum glauben Sie, dass Sie immer noch im Bereich von -2 mV bis +4 mV liegen werden?

Antworten (3)

Sie müssen das Signal auf den Bereich verstärken, den Ihr A/D verarbeiten kann - es gibt bereits Teile für genau diesen Zweck. F/ex, Thermoelementverstärker AD595 von Analog Devices . Simplecircuitboards.com verkauft darauf basierende Platinen.

Für eine umfassendere Lösung ist das Maxim MAX6675 ein komplettes Thermoelement-Umwandlungsgerät (Thermoelementeingang, Digitalausgang). Der Hersteller hat derzeit den Status „Nicht für neue Designs empfohlen“, und ich habe keinen empfohlenen Ersatz gesehen, aber das spielt möglicherweise keine Rolle, wenn Sie es nicht für ein neues Produkt entwerfen. Adafruit Industries verkauft das Teil auf einem Breakout-Board, das bereit ist, in ein Steckbrett eingesteckt zu werden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen hochauflösenden Delta-Sigma-A/D-Wandler direkt zu verwenden, wie den Microchip MCP3550 oder verschiedene ähnliche. Diese haben genug Bits, damit Sie das Signal von -2 bis +4 mV direkt ablesen können. Der Eingang ist differentiell, sodass Sie positive und negative Signale lesen können, indem Sie alles in der Nähe der halben Versorgung schweben lassen.

Selbst bei nur 18 Bit, verteilt über ±3,3 V, erhalten Sie eine Auflösung von 25 µV. Oder anders ausgedrückt, das sind ungefähr 8 Bit über Ihrem Temperaturbereich. Diese Geräte sind in 20 und 22 Bit erhältlich, sodass eine ziemlich große Auflösung verfügbar ist.

Was ist mit der Ablehnung dieser Antwort und der von JRobert? Wenn Sie der Meinung sind, dass mit dem, was wir gesagt haben, etwas nicht stimmt, sollten Sie dies erklären, damit es beurteilt und von Experten begutachtet werden kann. Fügen Sie einfach unsere Antworten hinzu. Noch einmal, Leute, anonymes Downvoting führt nur zu Vandalismus. Werden die SE-Leute das jemals beheben!?
Ich bin eigentlich Ihr Upvoter, aber es hört sich so an, als ob sie Ihrer Antwort nicht zugestimmt hätten. Wenn Sie der Meinung sind, dass Ihre Antwort richtig ist, müssen Sie sich keine Sorgen machen. Es wäre besser, wenn sie es erklären würden, damit Sie ihr Missverständnis korrigieren können, oder sie glauben, dass es einen besseren Weg gibt, die Frage zu beantworten, und denken einfach, dass Ihre Lösung nicht gut ist. Was ich verstehen könnte, dass der Versuch, einen ADC mit sehr hoher Auflösung zu verwenden, anstatt das Signal zu verstärken, keine gute Wahl ist. In der Lage zu sein, anderer Meinung zu sein, ohne sich mit jemandem zu rächen, ist etwas, das ich immer noch für akzeptabel halte.

Schließen Sie Ihr Thermoelement an einen speziellen Thermoelement-Auslesechip an, z. B. den AD8495 "K-Typ-Thermoelementverstärker mit Vergleichsstellenkompensation". Dieser Chip liefert ein Ausgangssignal von 5 mV pro °C (dh etwa 100 mV bei Raumtemperatur), was für Ihren ADC besser geeignet sein sollte.

Dieser Chip ist im Kern ein Instrumentenverstärker , was der Name für eine Art High-Gain-Differenzverstärker mit hochohmigen Eingängen und hoher Gleichtaktunterdrückung ist.

Wenn Sie eine zusätzliche Spannungsverstärkung wünschen, bauen Sie einen kleinen Verstärker, um den vorhandenen Spannungsbereich dem gewünschten Spannungsbereich zuzuordnen. Dies kann mit einer einfachen Schaltung erfolgen, die aus einem einzelnen Operationsverstärker und zwei Widerständen besteht, wie z. B. dieser nichtinvertierenden Verstärkerschaltung :

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Spannungsverstärkung dieser Schaltung beträgt 1+R2/R1.

Thermoelement zu ADC - mit negativen und positiven Spannungen
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